DE631135C

DE631135C - Process for the production of nozzle inserts assembled from several parts

Info

Publication number: DE631135C
Application number: DEW94838D
Authority: DE
Original assignee: Wanderer Werke AG
Current assignee: Joh Winklhofer Beteiligungs GmbH and Co KG
Priority date: 1934-08-19
Filing date: 1934-08-19
Publication date: 1936-06-12

Description

Verfahren zur Herstellung von aus mehreren Teilen zusammengesetzten Düseneinsätzen Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von aus mehreren Teilen zusammengesetzten Düseneinsätzen, bei denen die Düsenkanäle durch Werkstoffabnahme aus den Paßflächen der einzelnen Teile gebildet und die Teile durch Pressen gegen einen Hohlkegel zusammengehalten werden. Die Herstellung solcher Düseneinsätze, wie sie beispielsweise für die Einspritzung des Brennstoffes bei kompressorlosen Dieselmotoren gebraucht werden, bereitet außerordentlich große Schwierigkeiten, da es sich um sehr, kleine Abmessungen handelt und da infolge der hohen Beanspruchungen ein Werkstoff von großer Festigkeit bevorzugt wird. Ferner müssen die Düseneinsätze in ihren Düsenkanälen sehr glatte Durchflußflächen und Querschnitte von genau gleicher, vorgeschriebener Größe haben.Process for the production of assemblies composed of several parts Nozzle inserts The invention relates to a method for producing from several parts assembled nozzle inserts, in which the nozzle channels through Material decrease formed from the mating surfaces of the individual parts and the parts through Pressing against a hollow cone are held together. The manufacture of such nozzle inserts, as for example for the injection of the fuel with compressorless Diesel engines are used, causes extremely great difficulties, because it is very, small dimensions and because of the high stresses a material of great strength is preferred. Furthermore, the nozzle inserts very smooth flow surfaces and cross-sections of exactly the same in their nozzle channels, have the prescribed size.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ermöglicht es, in sehr einfacher Weise und in großen Mengen Düseneinsätze herzustellen, die die genannten Forderungen erfüllen und deren Düsenkanäle stets die richtige und unbedingt maßhaltige Form, Größe und Lage haben. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird ferner ermöglicht, die Düsen aus außerordentlich harten Werkstoffen, insbesondere aus nichtrostenden Stählen oder feuerbeständigen Werkstoffen, herzustellen, deren Bearbeitung in der gewünschten Weise bisher unmöglich war. Diese Vorteile werden dadurch erreicht, daß nach Bearbeitung der Paßflächen zunächst die Ausnehmungen in diese eingearbeitet werden, alsdann die Teile so zusammengesetzt werden, daß die Ausnehmungen genau in die der beabsichtigten Kanalform entsprechenden Lage kommen und darauf in dieser Lage mit den Außenkegelflächen versehen werden.The method according to the invention makes it very simple Way and in large quantities to manufacture nozzle inserts that meet the above requirements meet and their nozzle channels always have the correct and absolutely dimensionally accurate shape, Have size and location. The method according to the invention also enables the nozzles made of extremely hard materials, especially stainless Steels or fire-resistant materials, their processing in the desired way was previously impossible. These advantages are achieved by that after machining the mating surfaces, the recesses are first incorporated into them then the parts are assembled so that the recesses are accurate come into the position corresponding to the intended channel shape and then in this Layer to be provided with the outer conical surfaces.

Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren und die danach hergestellten Düseneinsätze sind in den Zeichnungen beispielsweise veranschaulicht.The manufacturing method according to the invention and those manufactured thereafter For example, nozzle inserts are illustrated in the drawings.

Die Bilder i bis q. zeigen Aufsichten auf Düseneinsätze verschiedener Ausführungsformen.The images i to q. show top views of various nozzle inserts Embodiments.

Die Bilder 5, 6a und 6b zeigen Schnitte durch Düseneinsätze verschiedener Ausführungsformen.Figures 5, 6a and 6b show sections through various nozzle inserts Embodiments.

Bild 7 zeigt einen prismatischen Körper, aus dem die Teile der Düseneinsätze hergestellt werden.Figure 7 shows a prismatic body from which the parts of the nozzle inserts getting produced.

Bild 8 zeigt die nach Bild 7 hergestellten Teile in zusammengesetztem Zustande.Fig. 8 shows the parts manufactured according to Fig. 7 assembled Conditions.

Die Bilder 9 und io zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel ähnlich den Bildern 7 und B.Figures 9 and 10 show another exemplary embodiment similar Figures 7 and B.

Bild ii zeigt einen Düseneinsatz in einer Düse in Gebrauchstellung.Figure ii shows a nozzle insert in a nozzle in the position of use.

Gemäß Bild i bis q. ist ein Düseneinsatz aus zwei oder mehr Düsenteilen i zusammengesetzt. Die Herstellung erfolgt in der Weise, daß die Düsenteile i zunächst mit genau zusammenpassenden Flächen 2 versehen werden. Diese Flächen :2 sind vorzugsweise ebene Flächen. Die Flächen :2 können derart angeordnet sein, daß sie nur bis zur Durchflußfläche der Düse reichen, wie Bild i und 2c veranschaulichen,tD,isebenen Flächena können aber auch-nach, Bild 2a, Zby 3 und q. durch den ganzen Dükenkörpen hindurchgehen.According to picture i to q. is a nozzle insert made up of two or more nozzle parts i composed. The production takes place in such a way that the nozzle parts i first be provided with exactly matching surfaces 2. These areas: 2 are preferred flat surfaces. The surfaces: 2 can be arranged in such a way that they are only up to Flow area of the nozzle, as illustrated in Figures i and 2c, tD, is planes Areasa can also - according to Figure 2a, Zby 3 and q. through the whole culvert go through.

Außer dem genauen Zusammenpassen cl?r Flächen 2 der Düsenteile i ist es erforderlier daß die Düsenteile, wenn ihre Zahl größer" als zwei ist, zusammen genau einen Winkel von 36o° bilden, also sich um die Durchflußfläche genau herumschließen. Infolge der im Düsendurchfluß auftretenden großen Flüssigkeitsdrucke ist eine vollkommene Abdichtung der Durchflußfläche durch die Düsenflächen 2 notwendig.Besides the exact matching of the surfaces 2 of the nozzle parts i is it is necessary that the nozzle parts, if their number is greater than two, together Form exactly an angle of 36o °, i.e. close exactly around the flow area. Due to the large fluid pressures occurring in the nozzle flow, it is perfect Sealing of the flow area through the nozzle areas 2 is necessary.

Nachdem die Düsenflächen 2 fertig bearbeitet sind, werden die Düsenteile i an den Stellen, die den Durchfluß bilden sollen, in der durch die gewünschte Düsenform sich ergebenden Weise ausgearbeitet, wie die Bilder i bis 6 veranschaulichen. Das vorliegende Herstellungsverfahren ermöglicht es, die Durchflußflächen außerordentlich genau und sauber herzustellen, da diese Flächen von außen bearbeitet werden können und beliebige Werkzeuge hierfür benutzt werden können. Der Düsenquerschnitt kann verschiedenartige Formen erhalten, wie Bild i bis 4. zeigen. Der Düsenquerschnitt kann. an verschiedenen Stellen verschiedene Größe sowie auch verschiedene Form erhalten, wie Bild 6a und 6b veranschaulichen. Hierdurch wird erreicht, daß - die Zerstäubung in 'mannigfaltigster Weise durchgeführt werden kann, wie es j e nach dem Anwendungszwecke und der Lage und der Form des Verbrennungsraumes in bezug auf die Düse gewünscht wird.After the nozzle surfaces 2 are finished, the nozzle parts i at the points that are to form the flow through the desired nozzle shape the resulting manner, as illustrated in Figures i to 6. That present manufacturing process enables the flow areas to be extraordinary precisely and cleanly to produce, as these surfaces can be processed from the outside and any tools can be used for this. The nozzle cross-section can obtained various shapes, as shown in Figures i to 4. The nozzle cross-section can. received different sizes and shapes in different places, as illustrated in Figure 6a and 6b. What is achieved hereby is that - the atomization can be carried out in the most varied of ways, depending on the application and the location and shape of the combustion space with respect to the nozzle is desired will.

Um einen guten gleichmäßigen Durchfluß zu erzielen, ist es vorteilhaft, die. Durchflußflächen 3 zu polieren.In order to achieve a good, even flow, it is advantageous to the. To polish flow areas 3.

Ein besonders vorteilhaftes Herstellungsverfahrew der. Düse ist durch Bild 7 ünd 8 veranschaulicht. Hiernach wird ein prismatischerKörper io mit genau ebenenFlächen 11, 12, 13 versehen, die miteinander Winkel v an etwa i.20° einschließen und paarweise zueinander parallel sind. Die Herstellung erfolgt vorteilhaft in der Weise, daß zunächst die beiden einander gegenüberliegenden Flächen ii genau eben und parallel zueinander hergestellt werden, beispielsweise durch Schleifen. Darauf wird der prismatische Körper io .um seine Längsachse um einen Winkel von 12o° gedreht, wozu vorteilhaft eineTeilvorrichtungVerwendung finden kann. Darauf werden die sich gegenüberliegenden Flächen 12 in der gleichen Weise eben und parallel zueinander bearbeitet. Nach weiterer Drehung des prismatischen- Körpers io um 1200 werden die. sich gegenüberliegenden Flächen 13 eben und parallel zueinander hergestellt. Werden in Bild 7 parallel zu den Flächen 11, 12 und 13 durch die Kanten des prismatischen Körpers io die Linien 14, 15 und 16 :bogen, so entstehen drei Parallelogramme, `denen nach einem mathematischen @ehrb:z die gegeniiberliegenden Winkel d und ä , 'ferner b und b' sowie c und c' einander gleich sind. Da die drei Winkel ä , b' und c zusammen 36o° bilden, müssen auch, die äußeren Kantenwinkel a, b und c zusammen genau gleich 36o° sein. Es ergibt sich hieraus, daß es nicht notwendig ist, daß jeder der drei Winkel a, b und c genau gleich 12o° ist. Selbst wenn kleinere oder größere Abweichungen vorhanden sein sollten, bleibt die Summe der drei Winkel a, b und c auf jeden Fall genau gleich 36o°, sofern die Flächen i i, 12 und 13 drei parallele Flächenpaare bilden. Die Kanten a, b, c des Körpers io werden daher später dazu benutzt, zu der Düse zusammengesetzt zu werden. Zu diesem Zwecke wird der prismatische Körper io nach Bearbeitung der Flächen 11, 12 und 13 und der Kanten a, b, c längs der 'Linien 1q., 15, 16 zerlegt. Hierdurch werden drei Düsenteile gebildet, die gemäß Bild 8 derart zusammengesetzt werden, daß die Kanten a, b und c zusammenstoßen. Hierbei stoßen auch die vorher außenliegenden genau bearbeiteten Flächen ii, i2 und r3 aneinander. Die Düsenteile i werden sodann in beliebiger Weise zusammengehalten, um die _ äußere Form der Düse, vorzugsweise gemäß' der Kreislinie 5, herzustellen.A particularly advantageous manufacturing method. The nozzle is illustrated in Figures 7 and 8. A prismatic body io is then provided with precisely planar surfaces 11, 12, 13 which enclose angles v with one another at approximately i.20 ° and are parallel to one another in pairs. The production is advantageously carried out in such a way that first the two opposing surfaces ii are produced exactly flat and parallel to one another, for example by grinding. The prismatic body is then rotated about its longitudinal axis by an angle of 120 °, for which purpose a dividing device can advantageously be used. The opposing surfaces 12 are then machined flat and parallel to one another in the same way. After further rotation of the prismatic body io by 1200, the. opposing surfaces 13 made flat and parallel to each other. If in Fig. 7 the lines 14, 15 and 16: are bent parallel to the surfaces 11, 12 and 13 through the edges of the prismatic body, then three parallelograms are created, which, according to a mathematical formula: z, the opposite angles d and a , 'also b and b' and c and c 'are equal to each other. Since the three angles ä , b ' and c together form 36o °, the outer edge angles a, b and c together must be exactly 36o °. It follows from this that it is not necessary for each of the three angles a, b and c to be exactly 120 °. Even if there are smaller or larger deviations, the sum of the three angles a, b and c remains exactly equal to 36o ° in any case, provided that the surfaces ii, 12 and 13 form three parallel pairs of surfaces. The edges a, b, c of the body io are therefore later used to be assembled to form the nozzle. For this purpose, after the surfaces 11, 12 and 13 and the edges a, b, c have been machined, the prismatic body io is broken up along the lines 1q., 15, 16. This forms three nozzle parts, which are put together as shown in Figure 8 in such a way that the edges a, b and c collide. Here, the precisely machined surfaces ii, i2 and r3 on the outside also come into contact with one another. The nozzle parts i are then held together in any desired manner in order to produce the external shape of the nozzle, preferably according to the circular line 5.

Die Kanten a, b, c werden vorteilhaft vor der Zerlegung des prismatischen Körpers io in ihrer endgültigen Form bearbeitet. Eine brauchbare Düse wird bereits dadurch erhalten, daß die Kanten a, b, c abgerundet werden.The edges a, b, c are advantageously processed in their final shape before the prismatic body is broken down. A useful nozzle is obtained in that the edges a, b, c are rounded.

. Ein ähnliches Herstellungsverfahren wie nach Bild 7 -und 8 ist in Bild g und iö ver-,anschaulicht. Der prismatische Körper io wird hierbei aber nur mit zwei ebenen parallelen Flächenpaaren 17 und i8 versehen. Die Flächenpaare 17 und 18 schließen Winkel von go° miteinander ein. Es ist aber nicht notwendig, daß die Winkel d, e, f, g je für sich genau gleich 9o0 sind. Ihre Summe ist unter allen Umständen genau gleich 36o°, da dies die Summe der Winkel eines Vierecks ist. Hierbei ist es nicht einmal notwendig, daß die beiden Flächen 17 und die beiden Flächen 18 untereinander genau parallel sind. Der prismatische Körper io wird dann nach den beiden Mittellinien 19, die senkrecht zu den Seitenflächen 17, 18 stehen, zerlegt. Die dadurch entstehenden vier Düsenteile i werden nach Bild io.derart zusammengesetzt, daß die Kanten d, e, f, g zusammenstoßen. Hierdurch wird ein geschlossener, an den Berührungsflächen unbedingt dicht zusammenschließender Düsenkörper erhalten. Dieser Düsenkörper wird dann gemäß der Kreislinie 5 zu seiner endgültigen Außenform bearbeitet.. A manufacturing process similar to that shown in Figures 7 and 8 is illustrated in Figures g and iö. The prismatic body io is only provided with two flat, parallel surface pairs 17 and i8. The pairs of surfaces 17 and 18 enclose angles of go ° with one another. It is not necessary, however, that the angles d, e, f, g are each exactly equal to 90. Their sum is exactly 36o ° under all circumstances, since this is the sum of the angles of a quadrilateral. It is not even necessary here for the two surfaces 17 and the two surfaces 18 to be exactly parallel to one another. The prismatic body io is then divided according to the two center lines 19 which are perpendicular to the side surfaces 17, 18. The resulting four nozzle parts i are put together as shown in Figure io in such a way that the edges d, e, f, g collide. In this way, a closed nozzle body that is absolutely tightly connected at the contact surfaces is obtained. This nozzle body is then machined according to the circular line 5 to its final outer shape.

Die Kanten d, e, f und g können abgerundet oder durch ebene oder in beliebiger sonstiger Form gestaltete Flächen zu der gewünschten Düsenform bearbeitet werden.The edges d, e, f and g can be rounded or processed into the desired nozzle shape by flat surfaces or surfaces designed in any other shape.

Um die Düsenteile i zusammenzuhalten, wird vorteilhaft eine Überwurfmutter 2o verwendet, durch die der Düsenkörper gleichzeitig in der Gebrauchslage an dem Düsenhalter 2i befestigt wird. Der Düsenkörper i kann zu diesem Zwecke mit kegeligen Flächen 4 versehen werden, an die sich die Überwurfmutter 2o mit entsprechenden Kegelflächen anlegt.In order to hold the nozzle parts i together, a union nut is advantageous 2o used, through which the nozzle body at the same time in the position of use on the Nozzle holder 2i is attached. The nozzle body i can be conical for this purpose Surfaces 4 are provided to which the union nut 2o with corresponding Creates conical surfaces.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren können Düsen mit Durchflußquerschnitten aller Art, also sowohl mit den in den Zeichnungen dargestellten als auch mit kreisförmigen Durchflußquerschnitten in einfacher Weise hergestellt werden. Ferner kann die Düsenform in der Durchflußrichtung beliebig gestaltet werden. Insbesondere sind Düsenformen nach Bild 6a, die bei aus einem Stück bestehenden Düsen kaum möglich waren, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren leicht zu bearbeiten.The method according to the invention allows nozzles with flow cross-sections of all kinds, both with those shown in the drawings and with circular ones Flow cross-sections can be produced in a simple manner. Furthermore, the nozzle shape can be designed in any direction in the flow direction. In particular, nozzle shapes are according to Fig. 6a, which were hardly possible with nozzles consisting of one piece easy to work with the method according to the invention.

Sowohl die Durchflußquerschnitte senkrecht zur Durchflußrichtung als auch die Düsenformen in Richtung des Durchflusses können gemäß der Erfindung in jeder gewünschten Anordnung und Zuordnung ausgestaltet werden. Während also beispielsweise die Düsenforen nach Bild 6b bei kreisförmigen Durchflußquerschnitten auch bei aus einem Stück bestehenden Düsen noch durch Bohren und konisches Aufreiben hergestellt werden kann, wird die Herstellung der Düsenform nach Bild 6a erst durch das erfindungsgemäße Verfahren möglich. Durch Hintereinanderschalten und Vereinigung mehrerer Düsenplatten in der Durchflußrichtung zu einer Düse können weiterhin die verschiedenartigsten Düsenformen hergestellt werden.Both the flow cross-sections perpendicular to the flow direction as also the nozzle shapes in the direction of flow can according to the invention in FIG can be designed in any desired arrangement and assignment. So while for example the nozzle forums according to Fig. 6b with circular flow cross-sections also at off one piece of existing nozzles made by drilling and conical reaming can be, the production of the nozzle shape according to Figure 6a is only possible by the inventive Procedure possible. By connecting and combining several nozzle plates in the direction of flow to a nozzle can still be of the most varied Nozzle shapes are produced.

Die Gestaltung der Düsen kann ferner in der Weise erfolgen, daß der aus einzelnen Teilen zusammengesetzte Düsenkörper zunächst gebohrt, darauf auseinandergenommen und in einzelnen Stücken an den Durchflußflächen nachbearbeitet wird.The design of the nozzles can also be done in such a way that the Nozzle body composed of individual parts first drilled, then dismantled and is reworked in individual pieces on the flow surfaces.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Method of manufacturing from several parts composite nozzle inserts, in which the nozzle channels by material removal formed from the mating surfaces of the individual parts and the parts by pressing against a hollow cone are held together, characterized in that after machining of the mating surfaces (2) first the recesses (3) are worked into them, then the parts (i) are put together so that the recesses (3) exactly in the position corresponding to the intended canal shape and then in this Position with the outer conical surfaces (4).

2. The method according to claim i, characterized in that the mating surfaces (2) are produced in that they are on the outside be processed on a prismatic body (io), which is then broken down into parts will (picture 7 and 9).

3. The method according to claim i and a, characterized in that the mating surfaces (a) consist in three planes which form angles of i2o ° with one another (Fig. 1, 7 and 8). Method according to Claims 1 to 3, characterized in that the mating surfaces (2) are produced in that on a prismatic body (io) three pairs (11, 12, 13) of flat, parallel surfaces which form an angle of approximately 120 ° with one another include, to be worked out (Fig. 7). 5. The method according to claim i to 4, characterized in that the recesses (3) are produced in that three edges (a, b, c) of the prismatic body (io) arranged at angles of i2o ° to one another are machined according to the nozzle shape (Pic 7). 6. The method according to claim i to 5, characterized in that the prismatic body (io) after machining of the surfaces (11, 12, 13) and edges (a, b, c) through three planes (14, 15, i6), that go through the unprocessed edges, is divided into three parts (Fig. 7). 7. The method according to claim i and 2, characterized in that the mating surfaces (2) are generated in that on a prismatic body (io) two pairs (17, 18) of flat surfaces which enclose angles of about 9o ° with one another, can be worked out (Fig. 9). B. Method according to claim 1, 2 and 7, characterized in that the recesses (3) are produced by machining all four edges (d, e, f, g) of a prism with an approximately square cross-section corresponding to the nozzle shape (Fig. 9). 9. The method according to claim i, 2, 7 and 8, characterized in that the prismatic body (io) of approximately square cross-section flat machining of the surfaces (i7; rg) und'Kanten (d, e, f, g) through in the center lines of the side faces (i7, 1g). preferably perpendicular to these lying planes (i9) is divided into four parts (Fig. 9). ok Method according to claim i. to 9, characterized in that the recesses (3) are produced by rounding off edges (a to f) of prismatic bodies (io). i i. Method according to claims i to io, characterized in that the nozzle cross-section is made rectangular. 1z. Method according to Claims i to ii, characterized in that the nozzle cross-section is worked out to be of different sizes at different points. 13. The method according to claim i to 1z, characterized in that the nozzle cross-section is worked out at different points in different shapes.